冠脉造影图像血管增强及减影的优化方法
2021-02-27宗娇娇张天序
宗娇娇,张天序
1. 武汉工程大学电气信息学院,湖北 武汉 430205;2. 华中科技大学图像处理与人工智能研究所,湖北 武汉 430074
阵发性心血管疾病是对人类健康的主要威胁,仅次于癌症[1]。X 射线成像技术是检测和诊断心血管疾病的金标准[2]。从医学X 射线冠脉血管造影图像中提取完整的冠脉血管对心血管疾病的医学诊断有重要的意义。其中,数字减影血管造影(digital subtraction angiography,DSA)是一种在诊断和治疗中广泛应用的血管解剖可视化技术[3]。在DSA 中,当造影剂还未注入血管时,X 射线透过人体后在成像设备数字化处理后得到图像[4]。此时,造影图中还未显现出血管,只有导管、肌肉软组织、骨骼以及其他人体组织信息,这些造影图即蒙片。当造影剂缓慢地注入到血管中,X 射线照射到充盈着造影剂的血管时,射线通量强度急剧衰减,随着造影剂的不断注入,造影图中逐渐显现出血管,此造影图像为活片[5]。理想情况下,存在血管的活片与没有血管的蒙片相减可获得血管的显影。但实际由于心脏的搏动,患者呼吸造成的器官运动,甚至造影平台的轻微移动都直接影响着减影的结果。为此不少学者进行了相关研究。2018 年,Kulpe[6]使用K 边缘减影成像(K-edge subtraction,KES)来消除图像减影残留的伪影。但是KES 需要大剂量的X 射线照射,所以并不利于现实应用。2019 年,Mizukuchi[7]通过同时收集心电图(electrocardiograph,ECG)波形和血管造影术,可以自动选择处于同一心脏周期相位的蒙片和活片。但是需要患者长时间屏气,缺乏人性化。为此本文提出了一种冠脉造影图像血管增强以及减影优化的方法。……
